BC/NW 2007, №1, (10) :16.6

АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ УПРОЩЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ НА БАЗЕ ФИЧЕРОВ

А.Н. Василец, Г.Е. Аникеев

(Москва, Московский энергетический институт (технический университет), Россия)

В докладе, тезисы которого представляются, выделяется три основных подхода к упрощению геометрических моделей на базе фичеров: использование технологии экземпляров, технологии укрупнения и варьирование степени детализации модели. Проведен подробный анализ каждого подхода, определены их достоинства и недостатки.

Большинство систем геометрического моделирования со стандартными возможностями моделирования легко справляются с устройствами, состоящими из сотен деталей. Затруднения возникают при обработке больших сборок с многими тысячами деталей. Производительность системы зависит также от сложности деталей и узлов. Большое количество деталей и их сложная форма способны поглотить вычислительные возможности любой системы, снизить производительность системы моделирования и затруднить поиск информации. Поэтому во многих системах предусмотрены функции упрощения сложных деталей и сборок для облегчения работы с ними.

Фичер – это элемент формы, который содержит не только геометрическую, но и функциональную информацию, актуальную для рассматриваемого этапа жизненного цикла изделия [3]. Поэтому геометрическая модель на базе фичеров содержит данные о топологии построения, включая историю, связи с родительскими и подчиненными объектами и "предсказуемо" приспосабливается к изменениям. Эта информация используется при упрощении.

Применение технологии экземпляров значительно упрощает детали и их сборки. Экземпляр – это часто повторяющийся стандартный фичер [1]. Система моделирует его только один раз, после чего в последующих повторениях задаются лишь его положения. Экземпляры реализуются на базе единого геометрического определения, но обладают различными функциональными данными. Такой подход, очевидно, устраняет необходимость моделировать деталь, используемую в нескольких местах. Кроме того, экземпляры легко изменять, поскольку изменения достаточно внести один раз.

Другим методом является укрупнение, или интеграция, то есть группировка всех деталей или отдельных узлов в одно целое [1]. При этом исчезают все внутренние особенности узлов, а сохраняются только внешние. Если пользователю нужна лишь внешняя форма, это значительно упрощает работу с моделью. Укрупнение применяется для повышения производительности динамического отображения деталей.

Варьирование степени детализации модели (Level of Detail - LOD) является наиболее перспективным методом [2,4]. В зависимости от заданного LOD определенные фичеры игнорируются, а следовательно снижается сложность модели. Однако игнорируемые фичеры не удаляются, и при необходимости могут быть восстановлены. В первую очередь при данном подходе игнорируются мелкие детали, а также отверстия, закругления и фаски.

Литература

1. Ли К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE). СПб.: Питер, 2004.

2. Аникеев Г.Е., Василец А.Н., Обзор технологий интеграции CAD и CAE. Труды международной научно-технической конференции «Информационные средства и технологии», в 3-х т.т. Т1.-М.:Янус-К, 2006. С.8-15.

3. Bronsvoort W., Bidarra R., Nyirenda P. Developments in Feature Modelling. Computer-Aided Design & Applications. 2006. № 5. С. 655-664.

4. Lee S.H. Feature-Based Multiresolution Modeling of Solids. ACM Transactions on Graphics. 2005. №4. C.1417– 1441.